節(jié)能降耗是建設(shè)節(jié)約型社會、實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要一環(huán)。在輸電網(wǎng)領(lǐng)域，靜止型無功補償裝置可以提供電網(wǎng)運行的安全穩(wěn)定性，并在降低電網(wǎng)損耗、改善電能質(zhì)量、避免發(fā)生大面積停電等方面發(fā)揮著重要作用。在配電網(wǎng)領(lǐng)域，能夠有效控制無功功率，提高功率因數(shù)，抑制諧波，提高生產(chǎn)效率，降低能耗。   

       高壓靜止型無功動態(tài)補償裝置（GZSVC）是一種典型的柔性交流輸電裝置(Flexible AC Transmission System,FACTS)。該裝置應(yīng)用于輸電網(wǎng)可快速改變其無功出力，為電力系統(tǒng)提供動態(tài)無功電源、調(diào)節(jié)系統(tǒng)電壓；將供電電壓補償?shù)揭粋€合理水平，增加線路的輸電能力并加強對低頻振蕩的阻尼以及抑制同步振蕩；另外，GZSVC通過動態(tài)調(diào)節(jié)無功出力，抑制波動沖擊負(fù)荷運行時引起的母線電壓變化，有利于暫態(tài)電壓恢復(fù)，提供系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定水平。該裝置應(yīng)用于配電電網(wǎng)時，如電氣化鐵路、冶金等工業(yè)用戶能夠有效控制無功功率，提高功率因數(shù)，降低非線性負(fù)荷所引起的電壓影響和諧波干擾，使三相負(fù)荷平衡化，改善電能質(zhì)量，提高用戶的生產(chǎn)工效，提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低能耗。

裝置功能:

       輸電系統(tǒng)GZSVC功能：

       實現(xiàn)連續(xù)動態(tài)精確的系統(tǒng)電壓調(diào)整

       提高系統(tǒng)穩(wěn)定性

       增強系統(tǒng)阻尼，抑制振蕩

       提高系統(tǒng)安全性

       明顯降低二次網(wǎng)損

       顯著提高有功輸送能力

       配電系統(tǒng)GZSVC功能：

       提高功率因數(shù)

       降低網(wǎng)損

       抑制非線性負(fù)荷所引起的諧波干擾

       使三相負(fù)荷平衡化

       減小負(fù)序電壓波動和閃變

       改善電能質(zhì)量

       提高生產(chǎn)效率

裝置原理:

       GZSVC裝置根據(jù)控制策略，檢測有關(guān)電量和設(shè)定量的大小來改變與電抗器串聯(lián)的晶閘管的導(dǎo)通角，能快速連續(xù)的改變裝置的電感電流，從而獲得平滑調(diào)節(jié)的無功功率。采用多項國家先進(jìn)技術(shù)，品質(zhì)優(yōu)良、運行可靠，可以按無功電壓或無功功率調(diào)節(jié)，可手動、自動轉(zhuǎn)換，也可分相或自適應(yīng)調(diào)整，并有存儲、顯示、處理故障等功能。

       GZSVC一般由并聯(lián)的感性和容性兩大回路夠成，其中至少一個回路為動態(tài)回路，能根據(jù)補償要求快速變化其無功功率；通常采用晶閘管控制電抗器（TCR）或晶閘管投切電容器(TSC), 容性回路采用固定電容器組或濾波器組（FC），如圖所示。TSC是分級投切的，不像TCR由相角控制，恰當(dāng)?shù)呐浜?，TSC和TCR可以連續(xù)控制無功輸出。

工作原理：

        GZSVC對無功的連續(xù)調(diào)節(jié)能力是通過TCR支路來完成的。無功補償裝置的主回路構(gòu)成見圖2，TCR型的GZSVC裝置主要由濾波器/電容支路組成。其中TCR支路具備動態(tài)連續(xù)無功調(diào)節(jié)能力，但由其固有特性決定其無功輸出只能為感性。與其并聯(lián)的濾波支路提供基礎(chǔ)容性無功，使TCR型的GZSVC可具備從容性到感性區(qū)間的無功調(diào)節(jié)能力，TCR外特性見圖3。濾波器組同時還可濾除TCR自身產(chǎn)生的和系統(tǒng)其他負(fù)荷產(chǎn)生的諧波。

        TCR支路往往結(jié)成三角形接法，被控的相控電抗器一般分裂為兩個，分別接于晶閘管閥組兩側(cè)，以減小流過晶閘管閥組的短路電流。

        一般用觸發(fā)角α（亦稱之為點火角）來表示晶閘管的觸發(fā)瞬間，表示從電壓過零點到觸發(fā)點的電角度，每半周波電抗器導(dǎo)通角用α表示。導(dǎo)通角α及電抗器電流取決于觸發(fā)角a ，當(dāng)為180度時，電抗器不投入運行，當(dāng)a為90度時，電抗器電流達(dá)最大值。圖4為單相TCR原理接線圖及電流電壓波形。

       TCR正常工作時的觸發(fā)角范圍為90度—180度。當(dāng)觸發(fā)角不是90度時，電流波形并非正弦波。不同觸發(fā)角度時各點的電壓電流波形如圖5所示。

       TCR電流為非正弦波，含有諧波成分，特征諧波主要為3、5、7、11和13次諧波，諧波含量如圖6所示。

裝置組成：

       GZSVC是由靜止元件構(gòu)成的并聯(lián)可控?zé)o功功率補償裝置，晶閘管控制電抗器型GZSVC裝置主要濾波/電容支路（FC）和TCR支路組成。TCR型GZSVC裝置由晶閘管閥組、控制保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)、純水冷卻系統(tǒng)、相控電抗器及各種附件組成。

晶閘管閥組：

       采用臥式結(jié)構(gòu)，多層布置形式，框架采用氧化或噴塑工藝的角鋁制成高壓晶閘管閥，采用國外半導(dǎo)體公司的晶閘管元件串聯(lián)連接，能承受GZSVC裝置的最大過流/過壓水平和較高的dv/dt,di/dt水平，并配合電抗器實現(xiàn)良好動態(tài)響應(yīng)，高電位板實現(xiàn)高電位取能、觸發(fā)及BOD保護(hù)等功能。

純水冷卻系統(tǒng)：

       調(diào)解及控制系統(tǒng)設(shè)計精密，設(shè)置多重預(yù)警和保護(hù)功能，保證被冷卻器件始終處于安全的工作溫度，所以核心組件均選用國外優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，其中：主循環(huán)泵、管道過濾器、離子交換器、精密過濾器、緩沖罐等均采用不銹鋼316L材質(zhì)，保證主機不漏水；

        PLC程序控制，液晶觸摸顯示屏、圖形界面，操作界面友好無腐蝕、 低噪音具備遠(yuǎn)程通訊功能，可以實現(xiàn)遠(yuǎn)方操作。  

控制保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)：

       采用分層分布式控制系統(tǒng)，簡化了系統(tǒng)設(shè)計，增加了系統(tǒng)可靠性和可擴展性?；贒SP實現(xiàn)數(shù)字控制信號的并行處理，實現(xiàn)了實時控制量的計算多功能自動接口，滿足數(shù)據(jù)傳輸（CAN）、快速控制(直接I/O)和遠(yuǎn)程通訊（RS485）的需要。

      開環(huán)/閉環(huán)反饋控制方式。既確保系統(tǒng)的電壓波動和閃變符合國標(biāo)要求，又可確保系統(tǒng)功率因數(shù)穩(wěn)定。

      通過EMC測試，具有較強的抗干擾能力，設(shè)遠(yuǎn)方工作站和就地工作站，具有友好的人機控制界面（HMI）。

相控電抗器：

       a、整體性強、噪音低：由于采用小截面多層絕緣圓鋁導(dǎo)線 并聯(lián)纏繞，渦流及雜散損耗小，匝間電容低，繞組縱向電壓分布均

       b、勻采用了多種有效措施防止樹枝狀放電

       c、運行維護(hù)簡便、安裝簡單、無易燃物、運行安裝可靠。

濾波器組：

       該裝置主要作為變電站或用戶6~110KV母線無功補償兼濾波之用，裝置的設(shè)計根據(jù)系統(tǒng)和濾波源特點，利用專用程序進(jìn)行濾波器優(yōu)化設(shè)計，使無功功率和濾波效果最佳。濾波裝置由濾波電容器、空芯電抗器和電阻器適當(dāng)組成調(diào)諧濾波器或高通濾波器，接線方式為中性點不接地的星型接線。

型號說明：

使用環(huán)境條件：

        a．無劇烈振動、無腐蝕性氣體、無爆炸及易燃危險、無導(dǎo)電塵埃

        b．環(huán)境溫度：?。?5^oC ～ +40^oC

        c．相對濕度:   日平均值≤95%,月平均值≤90%

        d．海拔高度:   2000米及以下

        e．安裝傾斜度：偏離基準(zhǔn)位置不超過5°

        f． 最高運行電壓:  小于1.1UN(長期)

        g.   最大負(fù)載電流:  小于1.3IN

技術(shù)參數(shù)：

        a. 額定電壓： 6kv   10kv   35kv

        b. 頻率： 50 HZ（工頻）

        c.  控制器參數(shù)：

            1. 控制器電源： 220VAC±15%；

            2. 交流電壓取樣：100V（PT二次線電壓）；

            3. 交流電流取樣：0~5A（若PT取二次A、C線電壓時，CT應(yīng)取B相相電流）；

            4. 動作間隔時間：1~60分可調(diào)；

            5. 動作需系統(tǒng)穩(wěn)定時間：2~10分可調(diào)；

            6. 功率因數(shù)整定：0.8~0.99可調(diào)；

            7. 出口繼電器觸點容量： 220VDC時5A；

            8. 測量精度： 電壓 ≤0.5%  

                                   電流 ≤0.5%

                                   功率因數(shù) ≤1.0%

規(guī)格型號：

注：其它補償容量根據(jù)用戶要求另行設(shè)計。

操作說明：

       本裝置操作分手動控制和自動控制兩種方式，操作程序如下：

       1.檢查設(shè)備安裝等是否有誤，如一切無誤，關(guān)好所有柜門，并確定電磁鎖或機械鎖已將其鎖牢，然后先接通裝置的控制電源；

       2.通電后，如須手動投切電容器，將成套柜上的轉(zhuǎn)換開關(guān)置本地控制，此時自動控制（控制器控制）退出，按下柜門上合閘按鈕，合閘指示燈亮，表示電容器組投上，按下分閘按鈕，分閘指示燈亮，表示電容器切下；

       3.因手動投切不準(zhǔn)確，一般裝置設(shè)為自動控制狀態(tài)。此時，將轉(zhuǎn)換開關(guān)置遠(yuǎn)程控制端，裝置將由控制器控制，手動控制退出?？刂破骶唧w操作見“控制器說明”；

       4.接通一次高壓電源，注：通上高壓電后，切勿再將柜門打開；

       5.成套柜上照明開關(guān)置“開”端時，柜內(nèi)照明燈亮，供工作人員觀察柜內(nèi)設(shè)備所用；置“關(guān)”端，燈滅；

       6.如須檢修設(shè)備，先將所有電源斷開，再打開柜門進(jìn)行檢修。